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Le panneau solaire photovoltaïque est l’une des meilleures solutions pour obtenir une production satisfaisante d’énergie. En effet, il se sert du rayonnement du soleil pour engendrer une production de courant électrique ou de chaleur. Tout cela s’explique par une action physique.
Les avantages que l’on peut tirer du panneau solaire photovoltaïque sont extrêmement nombreux. Toutefois, il semble primordial de cerner cette nouvelle source d’énergie renouvelable pour que l’on puisse parfaitement la comprendre et profiter de sa production au maximum. Les premiers points qu’il faut aborder se rattachent à sa définition et à l’explication de son fonctionnement.
Si l’on se réfère à une définition toute simple, le panneau solaire photovoltaïque est une sorte de dispositif qui s’attelle à transformer l’énergie contenue dans la lumière pour qu’elle devienne de l’électricité ou de la chaleur. Selon ce qu’il produit, le panneau solaire photovoltaïque peut être, soit thermique, soit photovoltaïque.
La puissance de l’énergie issue du panneau solaire photovoltaïque peut être mesurée et elle a d’ailleurs pour unité de production le kilowatt-crête. Le fournisseur informe généralement du rendement du dispositif, afin que vous puissiez connaître son taux de production et le comparer avec vos besoins.
Dans un sens plus scientifique, le panneau solaire photovoltaïque résulte de l’assemblage de cellules qui sont connectées entre elles en série ou en parallèle. Ce sont ces dernières qui s’occupent ensuite de la transformation de la lumière : il s’agit de l’effet photovoltaïque.
Lorsque l’assemblage des cellules se fait en série, cela va tendre à accroître la tension d’un seul courant, tandis que l’assemblage en parallèle va augmenter le courant d’une tension unique. Cet effet se produit lorsque des photons provenant du rayonnement du soleil sont absorbés par un matériau semi-conducteur, afin de générer une tension électrique.
Le panneau solaire photovoltaïque est composé de plusieurs éléments qui reposent les uns sur les autres pour obtenir un fonctionnement correct. L’onduleur, le parafoudre, le compteur de production et celui de consommation, ainsi que la batterie de stockage sont toutes des pièces du panneau solaire photovoltaïque.
Toutefois, il s’agit des éléments les plus basiques dont nous connaissons les fonctions. Néanmoins, nous avons 2 éléments qui méritent une plus grande attention. Il convient alors de vous les citer, afin que vous compreniez mieux le fonctionnement d’un panneau solaire photovoltaïque.
Nous pouvons généralement distinguer 2 types de panneaux qui ont chacun leurs propres particularités :
● le panneau monocristallin : on peut facilement le reconnaître puisqu’il est de couleur plus foncée, voire noire dans la plupart des cas. Ce panneau est plus destiné à capturer le rayonnement direct du soleil. Le silicium monocristallin qui le compose offre un rendement allant de 15 à 18 % ;
● le panneau polycristallin : il est habituellement de couleur bleue. Sa conception est davantage dédiée à capter la lumière naturelle ambiante. Le rendement offert par le silicium polycristallin est entre 12 et 15 %.
Mis à part le critère du rendement, il est assez difficile de dire lequel de ces panneaux est le meilleur, étant donné qu’ils ont chacun des avantages et des inconvénients assez complémentaires. Le seul point qui peut vous orienter vers le bon choix, notamment lors d’un achat, est alors celui de l’esthétique.
À titre d’information, il faut savoir que les cellules qui composent le panneau solaire photovoltaïque contiennent du silicium, l’élément chimique qui est responsable de l’apparition des électrons à travers les photons dans le rayonnement solaire.
Par ailleurs, il existe également le panneau solaire photovoltaïque dont la cellule est composée de silicium amorphe. Cependant, l’on entend très rarement parler de ce dispositif bien qu’il soit capable de produire de l’électricité avec un rayonnement très faible. Cela peut s’expliquer par le fait que son rendement n’est que de 6 à 10 % environ.
Le panneau solaire photovoltaïque fonctionne grâce à des capteurs qui vont se charger de transmettre la chaleur solaire vers un fluide caloporteur. Voici les capteurs les plus fréquents :
● les capteurs plans vitrés : la plaque en métal noire absorbe le rayonnement du soleil. Ils sont directement collés aux tubes qui assurent la circulation du fluide caloporteur. Toute cette installation est recouverte par un vitrage, ce qui permet d’obtenir plus d’énergie et de créer un effet de serre ;
● les capteurs tubulaires sous vide : ils sont accompagnés d’une plaque métallique noir. C’est cet ensemble qui va absorber la chaleur. L’emplacement sous vide a été réfléchi dans le but de réduire au maximum les déperditions de chaleur. Ce système sert généralement à réchauffer l’eau sanitaire puisque les capteurs sont liés à un ballon dédié à cet effet.
En général, pour une consommation électrique annuelle ne dépassant pas 11 000 kWh, nous vous préconisons une installation de 3 kWc. Pour une consommation électrique comprise entre 11 000 et 17 000 kWh, une puissance de 6 kWc est généralement plus adaptée.
Votre système peut comporter 20 panneaux de 250 W ou 25 panneaux de 200 W ; dans les deux cas vous aurez un système de 5000W (5kW), soit une puissance pour votre propre consommation plutôt importante.
Les panneaux solaires sur le marché sont de plus en plus puissants, et de ce fait, les rendements en électricité sont plus importants. En effet, en 2021, la plupart des panneaux photovoltaïques avaient une capacité de puissance comprise entre 300 Wc et 330 Wc. Ainsi, les plus puissants étaient compris entre 375 Wc à 400 Wc. À titre indicatif, le panneau solaire peut donc produire entre 270 kWh et 420 kWh en une année.
La puissance de votre installation photovoltaïque peut dépendre du type d'installation que vous souhaitez, ainsi que de leur nombre.
Dans le cas d’une maison de 100 m2 qui fonctionne exclusivement à l’électricité, on peut estimer qu’un système de 3 kWc est nécessaire, avec environ 10 panneaux photovoltaïques. Si on ajoute une climatisation et/ou une piscine, alors on peut compter 6 kWc, soit 20 panneaux solaires.
Pour des calculs plus précis, la puissance de chaque appareil doit être multipliée par sa durée d’utilisation quotidienne, qu’il fonctionne en 220V ou en 12V.
Exemple : Un téléviseur de 120 W qui fonctionne pendant 2 heures consomme 240 W.
Le nombre maximum de panneaux solaires dépend principalement de la surface pouvant être couverte sur votre toit. Une maison standard peut comporter en moyenne 12 panneaux photovoltaïques, selon une surface de 19 à 20 m2 sur la toiture.
Le réfrigérateur a une puissance moyenne de 250 à 350 W (voir l’étiquette indicative). Ainsi, si vos panneaux fournissent 110 W, 3 panneaux photovoltaïques pourraient suffire.
Capacité batterie | Tension | Puissance panneau |
100 Ah | 48V | 960W |
125 Ah | 12V | 300W |
24V | 600W | |
48V | 1200W |
L’utilisation d’un panneau solaire photovoltaïque est bénéfique si vous exploitez tout ce qu’il est en mesure de vous donner. En plus d’être un dispositif idéal pour soutenir les causes écologiques et la préservation de l’environnement et de ses ressources, force est de constater que le panneau solaire photovoltaïque est très avantageux pécuniairement.
● L’autoconsommation totale
L’autoconsommation totale vous permet de faire des économies considérables dans la mesure où le panneau solaire photovoltaïque comble la totalité de vos besoins domestiques. Cependant, vous devez tout de même avoir accès à l’électricité du fournisseur pour remplacer l’énergie manquante lorsque la lumière du soleil n’est pas très favorable.
● L’autoconsommation avec vente du surplus
L’autoconsommation avec revente est encore plus avantageuse que la simple consommation totale. En effet, cette utilisation du panneau solaire photovoltaïque vous permet, non seulement de pourvoir à votre besoin en électricité, mais également de gagner de l’argent en vendant le surplus que vous ne consommez pas à votre fournisseur. À ce stade, vous pouvez même gagner une prime à la consommation.
● La vente totale
La vente totale est une alternative qui vous fait profiter de toute l’électricité dont vous bénéficiez grâce au panneau solaire photovoltaïque en le vendant à votre fournisseur. Ici, le bénéfice est donc purement d’ordre financier. Pour déterminer le prix de l’électricité, le fournisseur va baser ses calculs sur le type d’installation de votre panneau solaire photovoltaïque, ainsi que sa puissance maximale en kWh.
Bien qu’il soit très courant de dire « panneau solaire photovoltaïque », nous devons mettre en exergue une petite nuance entre le panneau solaire et le panneau photovoltaïque.
● D’une part, le panneau solaire est thermique lorsque la transformation du rayonnement du soleil engendre de la chaleur. Il est principalement utilisé pour chauffer l’eau sanitaire ou une piscine.
● D’autre part, le panneau photovoltaïque se distingue par sa production qui est l’électricité. Ce dispositif alimente donc les appareils électroniques et électroménagers de la maison, ainsi que le système de chauffage.
Prendre en compte cette légère différence vous aidera certainement à reconnaître le type de panneau solaire idéal à vos besoins. Par ailleurs, il faut également appuyer le fait que c’est uniquement avec la production du panneau solaire photovoltaïque que vous pouvez jouir des utilisations telles que l’autoconsommation totale ou la revente. Effectivement, la production du panneau solaire thermique est strictement dédiée à une utilisation domestique.
Connaître le rendement de votre panneau solaire photovoltaïque est une nécessité, car cette donnée vous permet d’être informé sur la quantité d’énergie dont vous disposez pour la consommation. Vous devez aussi prendre en compte plusieurs éléments concernant ce rendement, car c’est le garant de la productivité de votre panneau photovoltaïque. Voici donc les principaux points.
La définition du rendement d’un panneau solaire photovoltaïque est assez simple : il s’agit du rapport entre la quantité d’énergie produite et le rayonnement solaire reçu. Plus le rendement est élevé, plus vous obtenez d’énergie.
Toutefois, vous devez savoir qu’il est pratiquement impossible d’obtenir un rendement de 100%. En effet, la déperdition d’énergie opère lors du processus de transformation de la lumière. Ainsi, le rendement d’un panneau solaire photovoltaïque n’est alors réellement situé qu’entre 7 et 24%.
Afin d’éviter la confusion, il semble utile de rappeler que le rendement d’un panneau solaire photovoltaïque est donné en pourcentage, tandis que sa puissance est exprimée en kWc. Ensuite, pour pouvoir calculer le rendement d’un panneau solaire photovoltaïque, vous devez connaître la superficie du panneau en question. Lire l’article sur les aides pour l’installation de panneaux solaires.
Une fois que vous avez récolté cette donnée, il suffit de suivre la formule suivante : puissance en Wc / (superficie en m2 x 1000). Le pourcentage obtenu sera le rendement de votre panneau solaire photovoltaïque.
Connaître le rendement du panneau solaire photovoltaïque vous permet de statuer de la capacité de production du dispositif et, ainsi, de déterminer si ce seul panneau est suffisant pour répondre à tous vos besoins domestiques.
Par ailleurs, le rendement est aussi un critère qui aide à déterminer la rentabilité de votre installation, puisqu’il vous permet ensuite de faire une comparaison avec d’autres sources d’énergie ou avec les services offerts par le fournisseur d’électricité, afin de vous orienter vers la meilleure alternative quant à votre production d’énergie électrique.
Optimiser le rendement de votre panneau solaire photovoltaïque vous offrira une meilleure production d’énergie issue du rayonnement du soleil. Par conséquent, il ne faut pas hésiter à appliquer toutes les techniques possibles pour y arriver. En France, le taux d’ensoleillement est favorable à l’utilisation du panneau solaire photovoltaïque. Voici alors les astuces pour mieux en profiter :
Orientez-le toujours dans un angle plein sud. En effet, c’est cette position qui bénéficie de la lumière du soleil pendant une plus longue période au cours de la journée.
Le panneau obtient plus de rayonnement s’il est incliné de manière à être perpendiculaire à la lumière. La position d’inclinaison idéale en France est entre 30 et 35 degrés.
Les cellules photovoltaïques sont fragiles et ne supportent pas une température excessivement chaude, ce qui risque de réduire le rendement du panneau solaire. Pour y remédier, ne mettez pas le panneau directement en contact avec la toiture. Optez plutôt pour la pose en surimposition des panneaux.
Connaître le rendement de votre panneau solaire photovoltaïque est une nécessité, car cette donnée vous permet d’être informé sur la quantité d’énergie dont vous disposez pour la consommation. Vous devez aussi prendre en compte plusieurs éléments concernant ce rendement, car c’est le garant de la productivité de votre panneau photovoltaïque. Voici donc les principaux points.
La définition du rendement d’un panneau solaire photovoltaïque est assez simple : il s’agit du rapport entre la quantité d’énergie produite et le rayonnement solaire reçu. Plus le rendement est élevé, plus vous obtenez d’énergie.
Toutefois, vous devez savoir qu’il est pratiquement impossible d’obtenir un rendement de 100%. En effet, la déperdition d’énergie opère lors du processus de transformation de la lumière. Ainsi, le rendement d’un panneau solaire photovoltaïque n’est alors réellement situé qu’entre 7 et 24%.
Afin d’éviter la confusion, il semble utile de rappeler que le rendement d’un panneau solaire photovoltaïque est donné en pourcentage, tandis que sa puissance est exprimée en kWc. Ensuite, pour pouvoir calculer le rendement d’un panneau solaire photovoltaïque, vous devez connaître la superficie du panneau en question. Lire l’article sur les aides pour l’installation de panneaux solaires.
Une fois que vous avez récolté cette donnée, il suffit de suivre la formule suivante : puissance en Wc / (superficie en m2 x 1000). Le pourcentage obtenu sera le rendement de votre panneau solaire photovoltaïque.
Connaître le rendement du panneau solaire photovoltaïque vous permet de statuer de la capacité de production du dispositif et, ainsi, de déterminer si ce seul panneau est suffisant pour répondre à tous vos besoins domestiques.
Par ailleurs, le rendement est aussi un critère qui aide à déterminer la rentabilité de votre installation, puisqu’il vous permet ensuite de faire une comparaison avec d’autres sources d’énergie ou avec les services offerts par le fournisseur d’électricité, afin de vous orienter vers la meilleure alternative quant à votre production d’énergie électrique.
Optimiser le rendement de votre panneau solaire photovoltaïque vous offrira une meilleure production d’énergie issue du rayonnement du soleil. Par conséquent, il ne faut pas hésiter à appliquer toutes les techniques possibles pour y arriver. En France, le taux d’ensoleillement est favorable à l’utilisation du panneau solaire photovoltaïque. Voici alors les astuces pour mieux en profiter :
Orientez-le toujours dans un angle plein sud. En effet, c’est cette position qui bénéficie de la lumière du soleil pendant une plus longue période au cours de la journée.
Le panneau obtient plus de rayonnement s’il est incliné de manière à être perpendiculaire à la lumière. La position d’inclinaison idéale en France est entre 30 et 35 degrés.
Les cellules photovoltaïques sont fragiles et ne supportent pas une température excessivement chaude, ce qui risque de réduire le rendement du panneau solaire. Pour y remédier, ne mettez pas le panneau directement en contact avec la toiture. Optez plutôt pour la pose en surimposition des panneaux.
